Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов
Концентрация частиц (молекул, атомов и т.п.) однородной системы
где V -объём системы
Основное уравнение кинетической теории газов
где p — давление газа; <Ek> -средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы.
Средняя кинетическая энергия:
приходящаяся на одну степень свободы молекулы
приходящаяся на все степени свободы молекулы (полная энергия молекулы)
поступательное движение молекулы
где k -постоянная Больцмана; T - термодинамическая температура; i - число степеней свободы молекулы;
Энергия вращательного движения молекулы
Зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры
Скорость молекулы:
средняя квадратичная
, или
средняя арифметическая
, или
наиболее вероятная
, или
где m1 – масса одной молекулы.
Барометрическая формула
где ph и p0 – давление газа на высоте h и h0.
Распределение Больцмана во внешнем потенциальном поле
где n и n0 – концентрация молекул на высоте h и h=0; П=m0gh – потенциальная энергия молекулы в поле тяготения.
Среднее число соударений, испытываемых молекулой газа за 1 с
,
где d – эффективный диаметр молекулы; n – концентрация молекул; <υ> - средняя арифметическая скорость молекул.
Средняя длина свободного пробега молекул газа
.
Закон теплопроводности Фурье
,
где Q – теплота, прошедшая посредством теплопроводности через площадь S за время t; dT/dx – градиент температуры; λ – теплопроводность:
где cV – удельная теплоемкость газа при постоянном объеме; ρ – плотность газа; <υ> - средняя арифметическая скорость теплового движения его молекул; <l> - средняя длина свободного пробега молекул.
Закон диффузии Фика
где M – масса вещества, переносимая посредством диффузии через площадь S за время t; dρ/dx – градиент плотности; D – диффузия:
.
Закон Ньютона для внутреннего трения (вязкости)
,
где F – сила внутреннего трения между движущимися слоями площадью S; dυ/dx – градиент скорости; η – динамическая вязкость:
.
Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 376 | Нарушение авторских прав
|